群体智能

2025年3月17日 | 阅读 14 分钟
Swarm Intelligence

群体智能是一个引人入胜的概念,它受自然界中去中心化、自组织系统的集体行为启发。它受到鱼、蚂蚁、蜜蜂和鸟类等许多动物中观察到的合作行为的影响,其中单个智能体与周围环境和彼此进行局部交互,以产生复杂协调的结果。研究人员一直被这种迷人的现象所吸引,这激发了在计算机科学、机器人学和优化等一系列领域中创建创新方法和算法来解决问题。

群体智能原理

  • 去中心化控制:群体智能系统中,单个智能体的行动不受全局领导者或中心化控制的支配。相反,每个智能体都遵循基本规则,并利用局部数据与其邻居进行通信。
  • 自组织:群体系统展现出自组织能力,其中复杂的全局模式通过简单的个体之间的局部互动和反馈过程而产生。在动态环境中,这种去中心化策略使得弹性适应行为成为可能。
  • 涌现特性:群体智能系统经常展现出涌现特性,其中群体的整体行为超出了任何单个智能体所能做到的。高效的决策制定、优化和问题解决可以源于这些涌现特性。

代码

现在,通过实施群体智能,我们将尝试解决经典的哈利特问题。在资源管理游戏哈利特中,你建造并指挥一支小型舰队。你的算法跟踪它们的运动,以收集光能或哈利特。

创建哈利特环境

现在我们将遵循一种复杂的方法来为哈利特竞赛开发一个智能体,利用战略决策和基于记忆的学习,以在游戏环境中实现最佳性能。

Swarm

调试智能体

现在我们将执行游戏循环,让你的智能体与随机智能体对战,直到游戏结束。

我们将开发一些函数,它们共同构成了遗传算法的基本组成部分,旨在在哈利特环境中进化你的智能体的记忆。该算法的目标是识别在系列回合中产生最佳哈利特收集结果的记忆配置。

在这里,我们的目标是使用进化策略迭代地增强船只的记忆配置,直到我们找到一种能够最大限度地提高船只在哈利特环境中性能的配置。

此过程的目标是使用进化方法迭代地增强船坞的记忆配置,直到找到一种能够最大限度地提高船坞在哈利特环境中性能的配置。

评估智能体

现在我们将评估智能体。

测试智能体

现在我们将测试智能体。

输出

Swarm Intelligence
Swarm Intelligence
Swarm Intelligence
Swarm Intelligence
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